CN102882311A - 发电机装置 - Google Patents

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Abstract

本发明揭露一种发电机装置包括：动力源装置是用于产生一动力，其中该动力是经由力矩传动机构而带动发电机的转子旋转运动；该发电机是用于产生一电力，以及是至少包含：该转子；该力矩传动机构是设置于动力源装置与发电机的转子之间，以及是用于增长介于该动力的施力点位置与转子之间的一力臂的长度，使得动力传动机构是经由增长的该力臂，能够对转子产生放大力矩作用，以致省力地带动转子的旋转运动。

Description

发电机装置
技术领域
本发明是关于一种用于发电机装置，尤指一种能够进行有效率地使得发电机产生电力。
背景技术
中国台湾发明专利申请案号第096135988号「齿轮式海浪发电机」，揭露一种齿轮式海浪发电机，包括：一本体、一发电装置以及一浮力单元，其中，该本体呈中空直筒，其内部设有可上下滑移的垂重件以及连结于该垂重件上部的齿条；该浮力单元漂浮于海面上，其与该齿条连接；该发电装置固定于该本体，其一齿轮杆可转动贯穿该本体而与该齿条啮合；使用时，该浮力单元随海水上下飘动而带动该垂重件上下移动，因而带动该发电装置的齿轮杆转动而发电。
另一台湾新型专利申请案号第099204016号「齿轮型风力发电机装置」，揭露一种齿轮型风力发电机装置，主要包括风扇叶机构、齿轮型传动机构、轴承基座设计组合成一组齿轮型风力发电的叶片装置，并令其能依实际需求数量做成各种几何数组串联，当风力驱动位于中心处的叶片机构，外框齿轮亦跟随着转动，而齿轮传递动能可连结发电机，通过齿轮转动的推力带动发电模块产生电力。
然而，上述习知技艺的发电机并未考虑到如何将动力与力矩作用结合，使得发电机转子能够省力地转动，进行有效率地使得发电机产生电力，本发明发明人有鉴于习知技艺的缺失，亟思发明而改良出一种发电机装置，来解决缺失。
发明内容
本发明目的是提供一种发电机装置，进行有效率地使得发电机产生电力。
为达成上述本发明目的，本发明提供一种发电机装置，包括：一动力源装置，是用于产生一动力，其中该动力是经由一力矩传动机构而带动一发电机的转子旋转运动；该发电机，是用于产生一电力，以及是至少包含：该转子；该力矩传动机构，是设置于该动力源装置与该发电机的转子之间，以及是用于增长介于该动力的施力点位置与该转子之间的一力臂的长度，使得该动力传动机构是经由增长的该力臂，能够对该转子产生一放大力矩作用，以致省力地带动该转子的旋转运动。
为使本发明的构造、特征及其使用功效有更深一层的认识与了解，兹举较佳的可行实施例并配合附图详细说明如下
附图说明
图1显示本发明发电机装置的结构方块图。
图2显示本发明通过液压系统的应用例来说明力的放大器的原理示意图。
图3显示本发明发电机装置的力矩传动机构的实施例结构示意图。
图4显示本发明发电机装置的力矩传动机构的另一实施例结构示意图。
图5显示本发明发电机装置的变化实施例。
图6显示本发明发电机装置的交通工具应用例的示意图。
符号说明
10      发电机装置       21、23    活塞
30      切换开关         40        分电装置
50      电动交通工具     101       动力源装置
101’   电动机           103       发电机
103a    转子             105       力矩传动机构
105a、105b  齿轮         105’a、105’b磨擦轮
105c    施力点           1031      转轴
具体实施方式
请参阅图1、3、4，以下通过附图，说明本发明的内容、特点予实施例。本发明是一种发电机装置10，包括：动力源装置101、发电机103、以及力矩传动机构105，兹分别说明如后内文。
由于本发明发电机装置10的重要特征是在于充份利用力矩物理原理，来让动力源装置101能够非常省力地带动发电机103的转子103a的旋转，进而使得发电机103产生电力。
本发明发电机装置10的所以能够有效率地产生电力，是因为本发明力矩传动机构10发挥了力的放大器的功用。兹先举以帕斯卡尔原理(Pascal’sprinciple)来说明，帕斯卡尔原理指密闭容器中的静止流体某一部分发生压力变化，可以传递至流体各部分的容器壁，请参见图2的液压系统，活塞21上施加一个压力F，可在另一个活塞23上产生相同的压力差，当活塞23的面积是活塞21的4倍时，则可在活塞23产生4倍于压力F的放大压力4F，图2的液压系统即具有力的放大器的功用。本发明与图2的液压系统的不同处是物理原理的不同，但共同处皆是实现力的放大器的功用。
在图1中，动力源装置101的功能是用来产生动力，所产生的动力经由力矩传动机构105，而带动发电机103的转子103a旋转运动。动力源装置101的具体实施例例如可采用习知内燃机或是习知马达或是涡轮机。习知内燃机(例如汽车引擎)经由汽油气化燃烧爆炸，并将活塞的往复(或回转)运动转变成曲轴的旋转运动，此旋转运动即做为本发明的动力。习知发电机(例如马达)经由市电或蓄电池的电力供电，而得习知发电机转子发生旋转运动，此旋转运动即作为本发明的动力。习知涡轮机经由通过流体，而使得习知涡轮机的转轴旋转，该转轴旋转进而带动习知发电机转子发生旋转运动，此该转轴旋转即作为本发明的动力。
发电机103的功能是用来产生电力。本发明发电机103的的具体实施例可选择使用用于风力发电风车的习知发电机。习知发电机可使用多极同步发电机的相关习知技艺，如此可用缓慢的转速来发电。这时候要使用特别订做的习知发电机，极数有从50极至100极之间，或100极以上之多。
力矩传动机构105设置在动力源装置101与发电机103的转子103a之间。力矩传动机构105的其中一项功能是用于增长介于该动力(动力源装置101所产生的动力)的施力点位置与转子103a之间的力臂的长度，使得动力传动机构101可经由增长的该力臂，能够对转子103a产生力矩作用，发挥力的放大器的功用，以致省力地带动转子103a的旋转运动。
兹举出以下具体实施例，用来说明本发明的力矩传动机构101对发电机103的转子103a，如何产生力矩作用，请配合参见第3、4图。
请参见图3显示本发明力矩传动机构105的实施例结构图。力矩传动机构105包含一个以上的齿轮105a、105b，其中该些齿轮105a、105b是一起连动，以及其中一个的齿轮105b是固设于转子103a，例如齿轮105b是固设于转子103a的转轴1031上。
齿轮101a接受动力源装置101所产生的动力T而旋转运动，由于齿轮105a与齿轮105b彼此吃合而连动旋动，进行带动转轴1031旋动，如此使得转子103a转动，而让发电机103产生电力。在图3中，动力T的施力点105c与转轴1031的中心位置之间存在一段距离A，此段距离A即为增长的力臂，因此，力矩传动机构105是经由这增长的力臂A，对转子103a产生了力矩作用。
请参见图4显示本发明力矩传动机构101的实施例结构图。力矩传动机构105包含一个以上的磨擦轮105’a、105’b，其中该些磨擦轮105’a、105’b是一起连动，以及其中一个的磨擦轮101b是固设于转子103a，例如磨擦轮105’b是固设于转子103a的转轴1031上。
磨擦轮105’a接受动力源装置101所产生的动力T而旋转运动，由于磨擦轮105’a与磨擦轮105’b彼此接触而连动旋动，进行带动转轴1031旋动，如此使得转子103a转动，而让发电机103产生电力。在图4中，动力T的施力点105c与转轴1031的中心位置之间存在一段距离A，此段距离A即为增长的力臂，因此，力矩传动机构105是经由这增长的力臂A，对转子103a产生了力矩作用。
图3的齿轮105b与图4的磨擦轮105’b其直径例如可为1公尺至数十公尺之间。齿轮105b或磨擦轮105’b的直径愈大，则产生出来的力矩作用愈增明显。
本发明的力矩传动机构101并不此上述两个具体实施例为局限，凡熟悉该项技艺人士经由了解力矩传动机构101在本发明发电机10的所具精神后，所做的等效范围的变化，例如力矩传动机构101包含一链条或一曲杆或一连动杆，其用来传动动力以旋转转子103a的变化例，此等变化皆是属于本发明。
图5显示本发明发电机装置的变化实施例。在本变化实施例，动力源装置101是采用电动机101’，发电机103所产生的一部分电力，是电气性连接于电动机101’，可利用分电装置40，例如分电盘的具体实施例，分配电力P，藉此回送一部分的电力P以供应给电动机101’。切换开关30可用切换市电的电力或蓄电池的电力或回送该部分电力，切换开关30的功能是用来选择使用哪种电力，以供应给电动机101’。
图6显示本发明发电机装置的交通工具应用例的示意图。由于习知电动交通工具(例如电动汽车或电动巴士)或混合(Hybrid)电力的电动交通工具，采用充电电池(例如锂充电电池)或是燃料电池来做为电力源，其比消耗石油的交通工具更为环保。本发明发电机装置10可以设置在电动交通工具50上，例如是电动汽车、电动巴士、电动船、电动轨道车…等等，用来取代所述的充电电池或是燃料电池。电动交通工具50上的发电机装置10可提供车轮驱动马达以及动力控制单元所需要的电力，同时，发电机装置10亦可提供蓄电池的充电电流。再者，当发电机装置10暂时不运转时，蓄电池亦能够对车轮驱动马达以及动力控制单元提供所需要的电力。
本发明发电机装置，由于具备力矩传动机构的结构设计，发挥力的放大器的功用，将动力与力矩作用结合，充份有效率地利用动力源装置所产生的动力，进行有效率地使得发电机产生电力，此即为本发明功效显著增进之处。
惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，举凡依本发明的保护范围及发明说明内容所作的等效变化与修饰，皆仍属本发明权利要求所涵盖的范围内。

Claims (8)

1.一种发电机装置，其特征在于，包括：
一动力源装置，是用于产生一动力，其中该动力是经由一力矩传动机构而带动一发电机的转子旋转运动；
该发电机，是用于产生一电力，以及是至少包含：该转子；
该力矩传动机构，是设置于该动力源装置与该发电机的转子之间，以及是用于增长介于该动力的施力点位置与该转子之间的一力臂的长度，使得该动力传动机构是经由增长的该力臂，能够对该转子产生一放大力矩作用，以致省力地带动该转子的旋转运动。
2.如权利要求1所述的发电机置，其特征在于，该动力源装置，是一内燃机或一电动机或一涡轮机。
3.如权利要求1所述的发电机装置，其特征在于，该转子，是至少包含一转轴，其中该动力传动机构是经由增长的该力臂，能够对该转轴产生该放大力矩作用，以致省力地带动该转轴的旋转运动。
4.如权利要求1所述的发电机装置，其特征在于，该力矩传动机构，是包含一个以上的齿轮，其中该些齿轮是一起连动，以及其中一个该齿轮是固设于该转子。
5.如权利要求1所述的发电机装置，其特征在于，该力矩传动机构，是包含一个以上的磨擦轮，其中该些磨擦轮是一起连动，以及其中一个该磨擦轮是固设于该转子。
6.如权利要求2所述的发电机装置，其特征在于，该发电机所产生的一部分该电力，是电气性连接于该电动机，藉此回送该部分电力以供应给该电动机。
7.一种包含如权利要求1所述的发电机装置的电动交通工具。
8.如权利要求7所述的电动交通工具，其特征在于，该电动交通工具，是一电动汽车、一电动巴士、一电动船、或一电动轨道车。
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